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1、第三节：电势差2021/8/11 星期三11 1、电势差：、电势差：电场中两点间电势的差值，也叫电场中两点间电势的差值，也叫电压电压则有则有或者表示成或者表示成显然显然设电场中设电场中A A点的电势为点的电势为，B B点的电势为点的电势为2021/8/11 星期三21 1、电势差可以是正值也可以是负值，电、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？势差的正负表示什么意义？表示两点表示两点电势高低电势高低2 2、电势的数值与零电势点的选取有关，、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？这与力
2、学中学过的哪个概念相似？无关无关 与高度相似与高度相似2021/8/11 星期三3 电荷电荷q q从电场中从电场中A A点移到点移到B B点，点，；即即或或功的单位：功的单位：焦耳（J）或电子伏特（ev）2021/8/11 星期三41 1、U UABAB由什么决定？跟由什么决定？跟WWABAB、q q有关有关吗？吗？由电场本身的因素决定由电场本身的因素决定 与与WWABAB、q q无无关关2 2、WWAB AB 跟跟q q、U UABAB有关吗？有关吗？跟跟q q、U UABAB都有关都有关 注意：电场中注意：电场中A、B两两点间的电势差跟移动点间的电势差跟移动电荷的路径无关，只电荷的路径无关
3、，只与与AB位置有关位置有关2021/8/11 星期三5例、电场中例、电场中A A、B B两点的电势是两点的电势是A A=800 800 V V，B B=-200 V-200 V，把电荷，把电荷q q=-1.510=-1.510-8 8C C由由A A点移到点移到B B点，电场力做了多少功点，电场力做了多少功？电势能是增加还是减少，增加或者减？电势能是增加还是减少，增加或者减少多少？少多少？WWABAB=-1.510=-1.510-5-5 J J 电势能增加，增加电势能增加，增加1.5101.510-5-5J J2021/8/11 星期三6【例例2】如如图图所所示示，在在场场强强为为E的的匀匀
4、强强电电场场中中，一一电电子子（电电量量为为e，质质量量为为m）从从电电场场中中的的A点点沿沿电电场场线线方向以速度方向以速度v0运运动动，到达，到达B点是点是时时速度速度为为零，求：零，求：A、B两点两点间电势间电势差差UAB为为多少？哪点多少？哪点电势电势高？高？电电子从子从A点运点运动动到到B点所用点所用时间为时间为多少？多少？A、B两点两点间间距离距离为为多大？多大？2021/8/11 星期三7例例3、一一个个质质量量为为m、带带有有电电荷荷-q的的小小物物体体距距O点点为为x0，可可在在水水平平轨轨道道Ox上上运运动动，O端端有有一一与与轨轨道道垂垂直直的的固固定定墙墙。轨轨道道处处
5、于于匀匀强强电电场场中中，场场强强大大小小为为E，方方向向沿沿Ox正正方方向向，如如图图所所示示，小小物物体体以以初初速速度度vo沿沿Ox轴轴正正方方向向运运动动，运运动动时时受受到到大大小小不不变变的的摩摩擦擦力力f的的作作用用，且且fqE，设设小小物物体体与与墙墙碰碰撞撞时时不不损损失失机机械械能能，且且电电荷荷量量保保持持不不变变，求它停止运，求它停止运动动前所通前所通过过的路程？的路程？2021/8/11 星期三8E例例4:如图所示如图所示,在电场强主度为在电场强主度为E的匀强中的匀强中ABC为直角三角形为直角三角形,已知已知AB的距离为的距离为d,求求:(1)AB:(1)AB两点的电
6、势差两点的电势差 (2)AC(2)AC两点的电势差两点的电势差ABCd2021/8/11 星期三9二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 A.BE.BB 若用若用d d表示表示A A、B B沿场强方向上的距离沿场强方向上的距离 说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿场强方向的距离：沿场强方向的距离 匀强电场中两点间的电势差等于场强匀强电场中两点间的电势差等于场强与这与这两点间沿电场力方向两点间沿电场力方向距离的乘积距离的乘积2021/8/11 星期三10思考思考，这个式子，这个式子由由表示什么含义？从式子中可看出表示什么含义？从式子中可看出E E的单位是什么？的
7、单位是什么？在在匀强电场匀强电场中，场强在数值上等于中，场强在数值上等于沿场强沿场强方向方向每单位距离上的电势差每单位距离上的电势差.E E的单位为的单位为V/mV/m （1 V/m=1 N/C 1 V/m=1 N/C）2021/8/11 星期三11.NN 60 例例5 5：如图，在匀强电场中的：如图，在匀强电场中的MM、NN两点距离为两点距离为2 cm2 cm，两点间的电势差为，两点间的电势差为5 V,5 V,MM、NN连线与场强连线与场强方向成方向成6060角，则此电场的电场强度多大？角，则此电场的电场强度多大？EM.N解：解：根据根据 ，得：，得：2021/8/11 星期三126 6、如
8、图，、如图，a a、b b、c c是一条电场线上的三个点，是一条电场线上的三个点，电场线的方向由电场线的方向由a a到到c c,a a、b b间的距离等于间的距离等于b b、c c间的距离。用间的距离。用a a、b b、c c和和EaEa、EbEb、EcEc分别表示分别表示a a、b b、c c三点的电势和场强。下列哪三点的电势和场强。下列哪个正确？个正确？A A.a b c B.B.EaEaEbEbEcEc C C.a a b b=b b c c D.D.EaEa=E=Eb b=E=Ec c a b c E2021/8/11 星期三13EL例例7：如图为有界的匀强电场，电场的宽度为：如图为有
9、界的匀强电场，电场的宽度为L电场强度为电场强度为E，现有一个质量为，现有一个质量为m，电荷量为，电荷量为q的的带正粒子，以初速度为带正粒子，以初速度为V0垂直进入电场，求：垂直进入电场，求：电荷射出电场的速度是多少？（不计重力）电荷射出电场的速度是多少？（不计重力）三、带电粒子在电场中的偏转三、带电粒子在电场中的偏转 做曲线运动处理方法：运动的分解与合成即：分解为与电场平行和垂直两个方向的运动垂直两个方向的运动平行电场方向做匀速真线运动平行电场方向做匀速真线运动垂直电场方向做匀变速直线运动垂直电场方向做匀变速直线运动2021/8/11 星期三14四四、示波器的的工作原理示波器的的工作原理示波器
10、的面板示波器的面板2021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16一、电势与电场强度的关系一、电势与电场强度的关系E E大处大处不一定高；不一定高；高处高处E E也不一定大也不一定大 无直接关系无直接关系 E E为零处为零处不一定为零，不一定为零，为零处为零处E E不一定为零不一定为零 二、电势差与电场强度的关系二、电势差与电场强度的关系 说明：说明：只适用于匀强电场只适用于匀强电场 d d：沿：沿场强方向的场强方向的距离距离 小小 结结或或2021/8/11 星期三17三、电场的两大性质：三、电场的两大性质：力的性质：力的性质：能的性质：能的性质：由由电场强度电场强度描述描述 可用电场线形象表示可用电场线形象表示 由电势、电势差描述由电势、电势差描述 可用等势面形象表示可用等势面形象表示 2021/8/11 星期三18三、带电粒子在电场中的偏转三、带电粒子在电场中的偏转 做曲线运动处理方法：运动的分解与合成即：分解为与电场平行和垂直两个方向的运动垂直两个方向的运动平行电场方向做匀速真线运动平行电场方向做匀速真线运动垂直电场方向做匀变速直线运动垂直电场方向做匀变速直线运动2021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20